Перейти к содержанию

До какой частоты реально работает NanoVNA?

Обновлено Редакция GAW

Содержание

NanoVNA — недорогой векторный анализатор цепей с открытой схемой и прошивкой. Чтобы обойтись дешёвым синтезатором, он работает на гармониках: основной гетеродин доходит только до 300 МГц, а выше прибор использует его 3-ю и 5-ю гармоники. Уровень гармоник ниже основной частоты, поэтому с ростом частоты падает динамический диапазон — разница между самым сильным и самым слабым сигналом, который прибор различает.

Диапазон по документации

ЧастотаКак формируется сигналДинамический диапазон
50 кГц – 300 МГцосновная частота гетеродина70 дБ
300–600 МГц3-я гармоника50 дБ
600–900 МГц3-я гармоника40 дБ
900–1500 МГц5-я гармоника (поздние ревизии)около 40 дБ
выше 1,5 ГГц—большой шум

Данные до 900 МГц — из руководства на NanoVNA-H, выше — по nanovna.com для ревизии 3.4 и новее. Продаваемые клоны с надписью «2,7 ГГц», по nanovna.com, обычно подделка.

Что значат 40 дБ

Динамический диапазон анализатора цепей характеризует прежде всего измерение передачи S21 — от порта CH0 к CH1: он показывает, насколько слабый прошедший сигнал прибор ещё отличает от шума. Для фильтра это прямо ограничивает измеримое подавление: 60 дБ подавления при диапазоне 40 дБ на верхних частотах утонут в шуме (наш вывод). Подробнее — в статье о динамическом диапазоне.

Для антенны меряют отражение S11, и там главное — направленность моста: насколько прибор отделяет отражённую волну от падающей. Её ошибку и вычитает калибровка — поправка D в списке nanovna.com. Обратные потери связаны с коэффициентом отражения как RL=−20lg⁡∣Γ∣RL = -20 \lg |\Gamma|: антенна с обратными потерями 20 дБ отражает |Γ| = 0,1 (наш расчёт). Чтобы такие значения были достоверны, прибор калибруют в рабочем диапазоне на конце кабеля, а на гармониках, где сигнал слабее, калибровка особенно важна.

Как мерить на верхней границе

  • Калибровать в рабочем диапазоне. Калибровка годится только для своего диапазона и кабелей — об этом статья о калибровке VNA.
  • Сужать диапазон. У NanoVNA-H 101 точка на развёртку: чем уже диапазон, тем плотнее точки вокруг нужной частоты.
  • Помнить о гармониках. Выше 300 МГц на выходе есть и основная частота гетеродина, поэтому гармоники мешают при измерении активных цепей — усилителей.

Работа с NanoVNA и анализатором спектра подробно разобрана в статье «ВЧ-измерения».

Похожие вопросы

Можно ли NanoVNA настроить антенну Wi-Fi на 2,4 ГГц?

Оригинальный NanoVNA для этого не годится: выше 1,5 ГГц у него большой шум. Для 2,4 ГГц нужен прибор с родным диапазоном до нескольких гигагерц; надписи «2,7 ГГц» на дешёвых клонах nanovna.com называет обычно подделкой.

Почему NanoVNA нельзя использовать с усилителем выше 300 МГц?

На гармониках в выходном сигнале всегда остаётся основная частота гетеродина, и nanovna.com предупреждает об этом при измерении усилителей: усилитель усилит и её, и результат исказится. Для пассивных цепей — антенн, фильтров, кабелей — это не мешает.

Хватит ли 40 дБ динамического диапазона?

Зависит от измерения. Динамический диапазон ограничивает измерение передачи S21: фильтр с подавлением 60 дБ на верхних частотах прибор не покажет, его меряют на нижних частотах или другим прибором. Для КСВ антенны важнее направленность после калибровки, и обычной настройки антенны NanoVNA хватает.

Источники

  1. NanoVNA User Guide (gen111.taobao.com / hugen79, 2019-07-11) — NanoVNA-H: 50 кГц – 900 МГц; выход −13 дБм (максимум −9 дБм); динамический диапазон 70 дБ (50 кГц – 300 МГц), 50 дБ (300–600 МГц), 40 дБ (600–900 МГц); КСВ портов меньше 1,1; 101 точка
  2. nanovna.com. About NanoVNA; Start using NanoVNA; Calibration NanoVNA (перевод руководства cho45) — гетеродин 50 кГц – 300 МГц, выше — 3-я гармоника (300–900 МГц) и 5-я (900–1500 МГц), основная частота присутствует всегда — важно при измерении усилителей; rev3.4 и новее — около 40 дБ до 1,5 ГГц, выше 1,5 ГГц — большой шум; «NanoVNA 2,7 ГГц» от продавцов обычно подделка; калибровать при каждой смене диапазона; поправки калибровки: направленность (D), трекинг отражения (R), согласование источника (S), трекинг передачи (T), изоляция (X); CH0 — S11, CH1 — S21

Нашли ошибку?

Смотрите также